槭树科是北半球落叶阔叶森林中的重要建群树种和优势物种，对于维持当地森林生态系统的平衡起着重要的推动作用。然而，长期以来，槭树科物种的种间关系一直存在争议。为了揭示槭树科物种的系统发育关系和分子进化模式，西北大学生命科学学院李忠虎教授团队利用最新二代高通量测序技术，组装和注释在大部分被子植物中母系遗传的叶绿体基因组序列和双亲遗传的核基因序列，对槭树科物种进行了深入的系统发育分析和进化研究，相关研究成果近日以Article (长文)形式发表于国际植物基因组学领域重要期刊Genomics (IF=6.2)，我校为唯一署名单位和通讯单位。

图1 槭树科植物叶绿体基因组图谱

该研究通过下一代高通量测序(Next Generation Sequencing)技术，组装和注释叶绿体全基因组序列和两个双亲遗传的核基因序列，对槭树科物种进行系统发育和进化模式分析。基于两种遗传背景特性的联合基因序列系统发育分析表明，取样的槭树科物种分为槭属和金钱槭属两个大的遗传分支。基于化石标定点的分化时间检测表明，槭属和金钱槭属约在古新世的60.2百万年前发生分化，槭属干群(crown)约在55.4百万年前分化。

图2 槭树科植物叶绿体基因组简单重复序列分析

    比较叶绿体基因组分析发现，槭树科物种同其他大部分被子植物类似，均存在较为典型的四分体结构。在槭树科物种中鉴定得到了一些正向选择的叶绿体蛋白编码基因，可能与该科物种广泛的环境适应性有关。同时，单亲遗传的叶绿体基因组和双亲遗传的核基因在槭属内存在一些系统发育冲突现象，可能由于槭树科物种频繁的种间基因流/杂交渐渗(introgression)及近期的物种分化导致的不完全谱系筛选(lineage sorting)所致。

图3 槭树科物种分化时间检测结果

西北大学生命科学学院2018级硕士研究生董鹏斌为论文第一作者，李忠虎教授和谭江丽教授为共同通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金（31970359）以及陕西省科技创新团队等项目的资助。文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754321002020